Симисторний термостабілізатор. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Регулятори потужності, термометри, термостабілізатори

 Коментарі до статті

Відмінність цього варіанта термостабілізатора від багатьох інших, раніше описаних у нашому журналі, полягає в основному в заміні традиційного тріністора на симістор, що дозволило виключити випрямний міст, складений з потужних діодів. В результаті кількість елементів, що встановлюються на тепловідведення при вихідній потужності до 1 кВт, скоротилося з п'яти до одного. Термостабілізатор можна використовувати для підтримки температури в будиночку на садовій ділянці, у льоху, балконному "овочесховище" та інших закритих об'ємах.

Стабілізація температури пропонованим електронним пристроєм, здійснюється, як завжди, включенням і вимиканням напруги, що подається на навантаження - нагрівач, в залежності від температури датчика - терморезистора. Включення самого симістора відбувається поблизу моменту переходу напруги через "нуль", що знижує рівень перешкод.

Схема термостабілізатора наведено на рис. 1. У термостабілізаторі використані вузол живлення та ланцюги формування імпульсів у моменти проходження мережної напруги через "нуль", описані в [1], тому частина схеми, що повністю повторює рис. 1 [1], тут не показано.

"нуль" формується імпульс негативної полярності. Тригер Шмітта, зібраний на елементах DD1.1, DD1.2 та резисторі R9, формує круті фронти та спади цього імпульсу. Позитивний перепад напруги, відповідний початку напівперіоду, диференціюється ланцюжком C4R11 і як короткого імпульсу позитивної полярності подається на вхідний висновок 12 елемента DD1.4.

Одночасно другий вхід (висновок 13) елемента DD1.4 надходить сигнал з виходу ОУ DA1, що виконує функцію компаратора. Його входи підключені до виходів термочутливого моста, утвореного резисторами R5 – R8 та терморезистором RK1. Поки температура терморезистора вище встановленої резистором R5, напруга на вході, що не інвертує, ОУ менше, ніж на інвертуючому, на виході компаратора формується сигнал низького рівня. У цей час імпульси через елемент DD1.4 не минають і світлодіод HL1 закритий.

Коли температура терморезистора RK1 знизиться і напруга на ньому побільшає, вихідний сигнал ОУ буде відповідати високому рівню, увімкнеться світлодіод HL1, імпульси з диференціюючого ланцюжка C4R11 почнуть проходити через елемент DD1.4 на базу транзистора VT3. На початку кожного напівперіоду транзистор почне включати симистор VS1 і тим самим підключати навантаження до мережі - нагрівач.

Всі елементи пристрою, крім симістора та гніздової частини вихідного гнізда Х1, змонтовані на друкованій платі розмірами 80x50 мм (рис. 2). Плата, виготовлена ​​з одностороннього фольгованого склотекстоліту, розрахована на встановлення резисторів МЛТ, конденсаторів К73 - 16 (С1), К50 - 6 (С2), КМ - 5 (інші). Змінний резистор R5 – СПЗ – 4аМ або СПЗ – 4бМ. Діоди VD1 і VD2 - будь-які кремнієві імпульсні або випрямні, стабілітрон VD3 - на напругу стабілізації 10...12 В. Мікросхема К561ЛА7 замінна К176ЛА7 або КР1561ЛА7. Транзистори VT1 ​​і VT2 можуть бути будь-якими кремнієвими малопотужними структурами pnp, транзистор VT3 - середньої або великої потужності такої ж структури з допустимим колекторним струмом до 150 мА.

Функцію компаратора (DA1) може виконувати практично будь-який ОУ, що працює при повній напрузі живлення 10 В і споживає струм не більше 5 мА, наприклад, КР140УД7, К140УД6, КР140УД6, КР140УД14. Світлодіод HL1 – будь-який із серії АЛ307. Його слід максимально винести межі плати, і " дивитися " він повинен у той самий бік, як і вал змінного резистора R5. Корпус резистора R5 з'єднаний з мінусовим провідником ланцюга живлення мікросхем, що необхідне його екранування.

Терморезистор RK1, використаний у виготовленому зразку пристрою - ММТ - 4. Але підійде і будь-якої іншої серії ММТ або КМТ на номінальний опір 10...33 кОм. Краще – герметичні ММТ – 4 або КМТ – 4 [2, 3].

Для визначення опорів резисторів R5 і R6 необхідно встановити діапазон температур, в якому повинен працювати термостабілізатор. Опір терморезистора вимірюють за максимальної робочої температури. Такий самий опір або трохи менше повинен мати і резистор R6. Потім вимірюють опір терморезистора при мінімальній температурі і підбирають опір резистора R5 таким, щоб воно у сумі з опором резистора R6 було не менше виміряного. Якщо є труднощі у вимірі опору терморезистора в діапазоні температур, можна вважати, що для резисторів серії ММТ воно збільшується на 19% при зменшенні температури на 5°С, на 41% применшенні на 10°С і вдвічі - на 20°С. Аналогічно при такому підвищенні температури зменшення опору приладу становить 16%, 29% і двічі відповідно. Для терморезисторів КМТ подібна зміна приблизно в 1,5 раза більша.

Зазначені на схемі номінали резисторів R5, R6 та терморезистора RK1 відповідають діапазону роботи термостабілізатора 15...25°С.

Монтажну плату і симистор КУ208Г (або КУ208В), встановлений на ребристому тепловідводі розмірами 60x50x25 мм, розміщують у пластмасовій коробці розмірами 150x95x70 мм так, щоб терморезистор виявився близько до нижньої стінки коробки, а тепловідвід. Попередньо в цих стінках корпусу найменшого розміру просвердлюють якомога більше вентиляційних отворів діаметром 6 мм з кроком 10 мм. Світлодіод і вал резистора виводять через отвори передньої стінки коробки. Сам же вал змінного резистора і гвинт кріплення пластмасової ручки на ньому не повинні бути доступні для випадкового дотику.

Налагоджувати та градуювати регулятор починають без симістора. Висновок 12 елемента DD1.4 тимчасово з'єднують дротяною перемичкою з виведенням 14 цієї мікросхеми, і до резистори R12 підключають вольтметр постійної напруги. Конденсатор С1 шунтують резистором опором 220...330 Ом, після чого термостабілізатор підключають до джерела постійного струму з вихідною напругою 12...15 Ст. 18 мА.

Терморезистор поміщають у воду, температура якої відповідає середині робочого діапазону. Ізолятор термістора не повинен торкатися води. При обертанні валу резистора R5 за годинниковою стрілкою світлодіод HL1 повинен загорятися, а вольтметр показувати напругу близько 9 В, при обертанні його в протилежному напрямку світлодіод буде гаснути, а стрілка вольтметра стояти на нульовій відмітці шкали. Роблять відповідну позначку на шкалі змінного резистора. Змінюючи температуру води, повністю градуюють термостабілізатор.

Для проведення цієї операції можна замість терморезистора використовувати постійні резистори з номіналами, які відповідають вимірюваним опором терморезистора при заданих температурах.

Видаливши додатковий резистор та дротяну перемичку, повністю збирають стабілізатор і перевіряють його роботу з лампою розжарювання, підключеною до гнізда Х1 "Навантаження".

Для лінеаризації шкали змінного резистора можна скористатися рекомендаціями статті [4].

Регулятор встановлюють у вертикальному положенні так, щоб вентиляційні отвори в корпусі нічим не закривалися, наприклад, на стіну кімнати. Якщо термостабілізатор використовується для підтримки температури в льоху, інкубаторі або балконному "овочесховищі", його краще розміщувати поза термостабілізованим об'ємом, а терморезистор винести з корпусу стабілізатора. У цьому випадку для зменшення впливу наведень на місце терморезистора на плату слід поставити оксидний конденсатор ємністю не менше 50 мкФ на номінальну напругу не менше 10 В. Сам же терморезистор і проводи, що підводять до нього, повинні бути ретельно за ізольовані.

Термостабілізатор не має гістерези за температурою, і його точність може бути дуже високою - близько 0,1°С. Але якщо з якихось причин гістерезис все ж таки потрібно, необхідно включити між висновками 3 і 6 ОУ DA1 резистор (на рис. 2 він показаний штриховими лініями) опором кілька мегаом.

література

1. Бірюков С. Симисторні регулятори потужності. – Радіо, 1996, № 1, с. 44-46.
2. Терморезистори. Навчальний плакат. - Радіо, 1975 №5. с. 32.
3. Резистори. Довідник - М: Радіо і зв'язок, 1991, 528 с.
4. Альошин П. Лінеарізація терморезисторного мосту. – Радіо, 1997, № 11, с. 58, 59.

Автор: С.Бірюков, м.Москва

Дивіться інші статті розділу Регулятори потужності, термометри, термостабілізатори.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву Кровоносні судини динозавра 17.09.2005 Знайдені в Монтані (США) кістки тиранозавра доставляли до наукового інституту для дослідження на гелікоптері. Стегнова кістка ніяк не влазила, і її довелося розпиляти циркулярною пилкою. Виявлена ​​всередині губчаста скам'яніла маса зацікавила палеонтологів і її поклали на кілька днів у кислоту, щоб звільнити від мінералів. Виявилося, що це кістковий мозок, а в ньому – кровоносні судини із залишками крові. За будовою вони нагадують судини у кістковому мозку страуса. Причому після вимочування в кислоті вони стали гнучкими та їх можна обережно розтягнути препарувальною голкою, після чого вони повертаються до вихідної форми. Мабуть, в скам'янілості віком 68 мільйонів років залишилися білки, що становили основу стінок судин. Але шансів знайти в кістковому мозку ДНК динозавра практично немає.

Інші цікаві новини:

▪ Новий автомобільний датчик кута повороту

▪ Стажер NASA відкрив екзопланету

▪ Магнітний наноматеріал для захисту цінних паперів від підробок

▪ Біонічна підшлункова залоза

▪ Порошок, що очищає воду від кишкової палички

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Культурні та дикі рослини. Добірка статей

▪ стаття Російська конституція - хабар. Крилатий вислів

▪ стаття Що таке губка? Детальна відповідь

▪ стаття Оператор комп'ютерного набору Посадова інструкція

▪ стаття Ремонт осцилографа С1-94. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Інертність нерухомої кульки. Фізичний експеримент

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024